钻孔灌注桩常易发生哪些质量问题?
作者:王虹 www.yuediqu.com 2025-05-20
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钻孔灌注桩施工中的成孔阶段是确保桩基质量的关键环节。如果成孔质量控制不佳,可能会引发穿孔、坍孔、缩颈、桩孔偏斜、桩端达不到设计持力层要求、桩身混入泥砂以及断桩等问题,从而导致桩承载力下降。因此,在成孔质量监控方面,业主(监理)应着重监控以下内容:
首先,根据桩型、钻孔深度、地层地质情况、泥浆排放及处理等条件综合选定成孔机具及其工艺。对于孔深大于30米的端承桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔。施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位1米以上,受水位涨落影响时应高出最高水位1.5米。若钻进期间发生漏水漏浆,应采取封堵渗漏处、加大泥浆粘度、减慢钻进速度或护筒外壁处夯实等措施。
其次,正式施工前必须进行试成孔,并详细记录施工过程。试成孔结束后,应由专业检测方对试成孔进行检测,检查不同地层孔壁稳定性、泥浆成分、相对密度、沉渣性能及其稳定性。试成孔的目的是掌握施工场地地层稳定性、成孔时间、泥浆原料及配比、钢筋笼吊装时间、混凝土浇注时间和清孔次数及其时间安排。
为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故,必须采取大于等于4倍直径的隔孔施工工艺,确保护筒按规定要求埋设,避免钻头碰撞、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降。钻具吊绳下放速度与成孔速度应一致,避免钻头摆动过大,同时避免成孔时间和孔壁暴露时间过长。砂性土成孔时,泥浆应具有较高粘度,能有效形成护壁泥皮。钻进速度需根据土质情况调整,砂性土成孔时钻进速度不得快于泥浆形成有效护壁泥皮的速度。在粘土为主的地层中钻较小孔径的桩时,可用清水提高孔内水头保护孔壁,否则应采用水泥浆护壁措施。若发生坍孔,可用粘土和碎石按5:1比例回填至坍孔处以上0.5米处后再重钻,若坍孔严重则可用小沉井方式进行处理。
钻孔灌注桩成孔垂直精度达不到设计要求将导致钢筋笼和导管无法沉放。为确保成孔垂直精度满足设计要求,应采取设置导管装置、增加桩机稳固性、校核钻架和钻杆垂直度等措施。下放钢筋笼前应做井径、井斜超声波测试。
护筒定位后应及时复测其位置及其与地层镶嵌的密实性。护筒中心与桩位中心线偏差应小于50毫米,并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。在成孔过程中自然地面标高会受影响,为准确控制孔深,在桩架就位后,用临时测量点及时复核底梁标高,复测钻具总长度并作好记录,以便在钻孔时根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。
成孔时应小心提杆不得碰撞孔壁,否则第1次清孔后在提钻具时碰撞孔壁可能引起坍孔,这将可能造成第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。在提出钻具后必须立即用测绳复核成孔深度,如测绳深比钻杆测深小,就要重新下钻复钻并清孔,不得强行下笼。同时还要注意测绳遇水伸缩现象,测量前应预湿后重新标定并在使用中经常复核,以提高测绳的测量精度。
根据不同土层情况对比地质资料随时调整钻进速度,能有效防止缩颈现象。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈,钻孔时应加大泵量、加快成孔速度,快速通过,并调整泥浆配比,在成孔一段时间后孔壁因形成泥皮不渗水而阻止膨胀。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。施工期间应经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10毫米应及时调换。
清孔的目的是清除孔底沉渣,以确保钻孔灌注桩的承载力满足设计要求。为把沉渣对桩基承载力的影响降到最低,可通过改善泥浆性能、延长清孔时间等措施提高清孔成效。基桩成孔至设计标高后用钻杆进行第1次清孔,直到用相对密度计(5~10分钟测一次且≥3次)测得孔口泥浆相对密度持续处于1.10±0.05、距孔底0.5米处泥浆相对密度持续处于1.15~1.20,用测锤测得端承桩孔底沉渣厚度小于50毫米(摩擦桩孔底沉渣厚度小于150毫米),即抓紧时间吊放钢筋笼和沉放导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管时处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底,可能不被混凝土冲走反而成为永久性沉渣而影响桩基质量;故应在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔,当泥浆相对密度及沉渣厚度均符合上述要求后才可进行水下混凝土灌注施工。清孔期间应不断置换泥浆直至开始灌注混凝土。
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首先,根据桩型、钻孔深度、地层地质情况、泥浆排放及处理等条件综合选定成孔机具及其工艺。对于孔深大于30米的端承桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔。施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位1米以上,受水位涨落影响时应高出最高水位1.5米。若钻进期间发生漏水漏浆,应采取封堵渗漏处、加大泥浆粘度、减慢钻进速度或护筒外壁处夯实等措施。
其次,正式施工前必须进行试成孔,并详细记录施工过程。试成孔结束后,应由专业检测方对试成孔进行检测,检查不同地层孔壁稳定性、泥浆成分、相对密度、沉渣性能及其稳定性。试成孔的目的是掌握施工场地地层稳定性、成孔时间、泥浆原料及配比、钢筋笼吊装时间、混凝土浇注时间和清孔次数及其时间安排。
为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故,必须采取大于等于4倍直径的隔孔施工工艺,确保护筒按规定要求埋设,避免钻头碰撞、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降。钻具吊绳下放速度与成孔速度应一致,避免钻头摆动过大,同时避免成孔时间和孔壁暴露时间过长。砂性土成孔时,泥浆应具有较高粘度,能有效形成护壁泥皮。钻进速度需根据土质情况调整,砂性土成孔时钻进速度不得快于泥浆形成有效护壁泥皮的速度。在粘土为主的地层中钻较小孔径的桩时,可用清水提高孔内水头保护孔壁,否则应采用水泥浆护壁措施。若发生坍孔,可用粘土和碎石按5:1比例回填至坍孔处以上0.5米处后再重钻,若坍孔严重则可用小沉井方式进行处理。
钻孔灌注桩成孔垂直精度达不到设计要求将导致钢筋笼和导管无法沉放。为确保成孔垂直精度满足设计要求,应采取设置导管装置、增加桩机稳固性、校核钻架和钻杆垂直度等措施。下放钢筋笼前应做井径、井斜超声波测试。
护筒定位后应及时复测其位置及其与地层镶嵌的密实性。护筒中心与桩位中心线偏差应小于50毫米,并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。在成孔过程中自然地面标高会受影响,为准确控制孔深,在桩架就位后,用临时测量点及时复核底梁标高,复测钻具总长度并作好记录,以便在钻孔时根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。
成孔时应小心提杆不得碰撞孔壁,否则第1次清孔后在提钻具时碰撞孔壁可能引起坍孔,这将可能造成第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。在提出钻具后必须立即用测绳复核成孔深度,如测绳深比钻杆测深小,就要重新下钻复钻并清孔,不得强行下笼。同时还要注意测绳遇水伸缩现象,测量前应预湿后重新标定并在使用中经常复核,以提高测绳的测量精度。
根据不同土层情况对比地质资料随时调整钻进速度,能有效防止缩颈现象。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈,钻孔时应加大泵量、加快成孔速度,快速通过,并调整泥浆配比,在成孔一段时间后孔壁因形成泥皮不渗水而阻止膨胀。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。施工期间应经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10毫米应及时调换。
清孔的目的是清除孔底沉渣,以确保钻孔灌注桩的承载力满足设计要求。为把沉渣对桩基承载力的影响降到最低,可通过改善泥浆性能、延长清孔时间等措施提高清孔成效。基桩成孔至设计标高后用钻杆进行第1次清孔,直到用相对密度计(5~10分钟测一次且≥3次)测得孔口泥浆相对密度持续处于1.10±0.05、距孔底0.5米处泥浆相对密度持续处于1.15~1.20,用测锤测得端承桩孔底沉渣厚度小于50毫米(摩擦桩孔底沉渣厚度小于150毫米),即抓紧时间吊放钢筋笼和沉放导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管时处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底,可能不被混凝土冲走反而成为永久性沉渣而影响桩基质量;故应在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔,当泥浆相对密度及沉渣厚度均符合上述要求后才可进行水下混凝土灌注施工。清孔期间应不断置换泥浆直至开始灌注混凝土。
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